С апреля 2023 года ракету Starship запускали девять раз, из которых четыре старта прошли успешно, а пять закончились неудачами. Starship состоит из первой ступени (ускорителя) Super Heavy и второй ступени Starship (собственно космического корабля). Да, SpaceX почему-то назвала вторую ступень и всю ракету одинаково.
Существуют три версии Starship: Block 1 (также известная как Starship 1, Version 1 или V1), которая в настоящее время выведена из эксплуатации; Block 2, впервые использованная в седьмом испытательном полете; и Block 3, которая пока находится в разработке. На сегодня совершили полеты 6 аппаратов Block 1 и 3 аппарата Block 2.
Starship — передовой проект в программе развития многоразовых ракетных систем SpaceX и важнейшая часть плана Илона Маска по колонизации Марса. Кроме того, эта ракета входит в число двух посадочных систем, выбранных NASA для пилотируемых лунных миссий программы «Артемида».
В этой статье проследим хронологию полетов самой большой и мощной в истории ракеты и увидим, как каждая неудача приближает SpaceX к цели.
Starship flight test 1. 20 апреля 2023 года
Во время первого испытания прототип ракеты был уничтожен менее чем через четыре минуты после старта с космодрома Starbase в Бока-Чика, штат Техас. Тем не менее он стал самой мощной когда-либо запущенной ракетой, превзойдя полувековой рекорд, установленный советской Н1, предназначавшейся для лунной программы. Этот запуск стал первым «интегрированным испытательным полетом», то есть впервые ускоритель Super Heavy и космический корабль Starship полетели вместе как единый комплекс.
SpaceX исповедует принцип разработки, который основан на итеративном и поэтапном подходе с проведением частых, зачастую неудачных, испытательных полетов прототипов. Перед первым запуском представители SpaceX заявляли, что успешность миссии будет оцениваться по тому, насколько много сведений получится получить во время полета, и что выполнение определенных этапов миссии не обязательно для признания ее успешной. В целом же полет был признан значительным шагом в развитии Starship, и SpaceX поздравили, в том числе, администратор NASA Билл Нельсон и генеральный директор Европейского космического агентства Йозеф Ашбахер.
Первоначально планировалось, что космический корабль Starship совершит один почти полный оборот вокруг Земли, после чего выполнит управляемый спуск и приводится в Тихом океане вблизи Гавайских островов. Ускоритель Super Heavy должен был выполнить аналогичную посадку в Мексиканском заливе примерно в 30 километрах от техасского побережья через 8 минут после старта.
Первая попытка запуска была предпринята 17 апреля, однако из-за замерзшего клапана наддува был отменен 8 минут 5 секунд до зажигания. Старт состоялся спустя три дня в 13:33 по всемирному координированному времени (16:33 по московскому). Взлетающая ракета повредила стартовый комплекс и прилегающую инфраструктуру, что стало неожиданностью для SpaceX. Впрочем, едва ли можно было рассчитывать на другой исход, если стартовая площадка была построена без пламегасителей, систем водоподачи и подавления вибраций, которые обычно используются для предотвращения повреждений во время запуска. Илон Маск предполагал, что что-то такое может случиться. В частности, в 2020 году он написал в тогда еще Твиттере: «Стремимся не строить пламегасители в Боке, но это может оказаться ошибкой».
После запуска на фотографиях были отчетливо видны повреждения бетона под стартовой площадкой и инфраструктуры на ней. Выхлопные газы ракеты разбросали обломки на сотни метров, оставив кратер под стартовой установкой и помятые резервуары для хранения возле стартовой площадки. Большие куски бетона попали в стартовую башню, но не причинили существенного ущерба.
На следующий день после запуска Маск написал в Твиттере, что сотрудники SpaceX планировали добавить на площадку «огромную стальную пластину с водяным охлаждением», но команда «ошибочно полагала, основываясь на статических данных о выхлопах, что [бетон, используемый на площадке] выдержит запуск».
Три двигателя ракеты либо не запустились, либо отключились до отрыва ракеты от земли, а несколько других вышли из строя во время полета. Несмотря на прохождение критического режима максимального динамического давления и вход в сверхзвуковое состояние, из-за недостатка тяги и невозможности управления ей, разделение ступеней не проводилось. Когда Starship начал терять высоту и неконтролируемо вращаться, автоматически была активирована система прекращения полета, которая через 40 секунд уничтожила ракету. Это произошло примерно через четыре минуты после старта.
После этого Федеральное авиационное управление США приостановило программу запусков до завершения расследования инцидента, проводимого под контролем агентства и самой SpaceX. В августе 2023 года компания предоставила FAA список из 63 корректирующих мер, которые примет, чтобы получить разрешение на следующие запуски.
Starship flight test 2. 18 ноября 2023 года
После первого испытательного полета SpaceX провела значительная работа по ремонту пусковой площадки для устранения повреждений, полученных во время испытания, а также для предотвращения возможных проблем в будущем. Специалисты укрепили основание стартовой башни, а под пусковой площадкой построили стальной огнезащитный дефлектор с системой водяного охлаждения.
Была усовершенствована система пожаротушения в ускорителе Super Heavy для предотвращения пожаров в моторном отсеке. Также проверке подверглась автономная система обеспечения безопасности полета, поскольку при первом запуске фиксировались ее сбои.
В системе управления двигателями Raptor (о них смотрите видео на канале «Теперь понятно») гидравлические системы заменили на электрические, что позволило снизить количество потенциальных отказов и повысить энергоэффективность.
Основная задача миссии заключалась в выполнении горячего разделения — нового элемента в профиле полета Starship, — а также в выводе второй ступени на околоземную траекторию с контролируемым входом в атмосферу над Тихим океаном. Ускоритель должен был выполнить обратный маневр с приводнением в Мексиканском заливе. Горячее разделение означает, что двигатели второй ступени запускаются еще до разделения, что позволяет ракете не терять импульс во время полета.
На этот раз все 33 двигателя Raptor на Super Heavy отработали как следует и ракета успешно прошла стадию разделения ступеней. Однако после этого ускоритель столкнулся с несколькими их отказами и взорвался во время маневра обратного движения. Вторая ступень Starship продолжала полет в течение восьми минут, достигнув высоты 149 километров. Однако затем произошел выброс жидкого кислорода, что вызвало пожар в хвостовой части аппарата и привело к его потере.
FAA выпустило заявление, подтвердив, что произошла аномалия, при этом сообщений о повреждениях общественной собственности или пострадавших не поступало. Федеральная комиссия по связи расценила запуск как неудачный и на этом основании отказала SpaceX в получении крупных субсидий на развитие широкополосного интернета в сельских районах США в рамках программы Starlink. Вскоре после запуска SpaceX опубликовала заявление на своем сайте, в котором отметила, что «успех приходит через уроки», извлеченные из подобных испытаний.
Starship flight test 3. 14 марта 2024 года
После второго испытательного полета SpaceX внесла 17 значительных изменений в конструкцию как Starship, так и Super Heavy. Среди них — модернизация корабля с установкой электрической системы управления вектором тяги (аналогичные обновления были проведены и для ускорителя перед вторым испытательным полетом). Кроме того, было принято решение задержать выпуск жидкого кислорода во второй ступени до момента отключения двигателей Starship.
SpaceX также провела модернизацию топливозаправочного комплекса, установив дополнительные охладители и насосы для повышения пропускной способности подачи топлива. Для защиты топливного комплекса возведена бетонная стена. Кроме того, бетонное основание стартовой башни было закрыто стальными пластинами.
Как и при втором тестовом запуске, зажигание всех 33 двигателей бустера и отделение ступеней прошли успешно. Ускоритель выполнил маневр обратного торможения. Однако неожиданное отключение шести двигателей вызвало преждевременное завершение этого маневра, поэтому плановая посадка в Мексиканском заливе не состоялась: из-за Super Heavy был уничтожен на высоте примерно 462 метра. Причиной отказа стало засорение фильтров подачи жидкого кислорода к двигателям.
Starship успешно достиг космоса и запланированной орбитальной скорости. После отключения двигателей проводились несколько тестов, в том числе демонстрация процесса перекачки топлива и испытание системы выведения полезной нагрузки. При попытке входа в атмосферу над Индийским океаном на высоте около 65 километров телеметрия прекратилась. Через несколько минут после отключения двигателя корабля клапаны, отвечающие за двигатели управления креном, засорились. Поэтому не получилось провести тест повторного зажигания двигателя Raptor в полете. Из-за непредусмотренного крена корабль подвергся значительно более высоким тепловым нагрузкам и разрушился.
Starship flight test 4. 6 июня 2024 года
Из программы четвертого испытательного полета исключили демонстрацию перекачки топлива, открытие люка грузового отсека и повторный запуск двигателей Raptor. Вместо этого специалисты добавили операцию сброса кольца горячей ступени Super Heavy через две секунды после завершения возвратного торможения, а Starship должен был попытаться выполнить переворот для посадки и включить тормозной режим.
Один из 33 двигателей Raptor на ускорителе не смог удержаться в рабочем состоянии во время зажигания, а один из 13 двигателей, используемых для торможения при посадке, не запустился. Тем не менее, отказ двигателей не повлиял на результат полета благодаря запасу прочности конструкции.
Ускоритель успешно выполнил маневр торможения над Мексиканским заливом и приводнился в океан. Однако после этого опрокинулся и разрушился, лишь часть секции с двигателями удалось спасти. Она была восстановлена к сентябрю 2024 года. Посадка ускорителя была произведена с точностью до полусантиметра.
Корабль успешно выполнил полный по времени запуск всех шести двигателей, вошел в атмосферу, сохраняя управление ориентацией, несмотря на значительные видимые повреждения конструкции и закрылков, а также потерю части теплозащитных плиток. После гиперзвукового спуска Starship выполнил вертикальную посадку с использованием тяги двигателей в Индийском океане. Однако корабль приземлился примерно в шести километрах от заданного места.
Полет был признан успешным: впервые Super Heavy и Starship совершили контролируемое приводнение. 12 июня FAA объявило, что расследование инцидентов по четвертому запуску не потребуется, так как все события произошли в рамках утвержденного план. Впервые после испытательного полета Starship не потребовалось проведение расследования.
Starship flight test 5. 13 октября 2024 года
Хотя FAA заявило, что перед пятым полетом расследование происшествий не требуется, в сентябре SpaceX сообщила, что управление перенесло срок одобрения лицензии с конца месяца на ноябрь и указала на проблемы в процессе получения разрешений на испытательные запуски Starship. Компания утверждала, что бюрократические барьеры со стороны правительства мешают быстрой организации полетов Starship, что, в свою очередь, препятствует выполнению обязательств по программе «Артемида». FAA подтвердило, что лицензия, выданная для четвертого испытательного полета Starship, также позволяет проводить несколько запусков с одинаковой конфигурацией и профилем миссии. Однако, поскольку SpaceX решила изменить и конфигурацию, и профиль полета в попытке выполнить маневр возврата ускорителя Super Heavy на стартовую площадку, управлению придется более тщательно рассмотреть заявку из-за изменения места падения горячего кольца ступени и создаваемого во время полета сверхзвукового удара.
Задержка была обусловлена необходимостью консультаций со Службой охраны рыбы и дикой природы США относительно воздействия звукового удара и с Национальной морской рыбной службой по вопросу воздействия на морскую фауну, на каждую из которых требовалось до 60 дней. Тем не менее, 12 октября FAA выдало лицензию на запуск, не объяснив причину сокращения срока.
После запуска и доставки верхней ступени Starship на высоту 69 километров ускоритель Super Heavy развернулся и включил двигатели для возвращения на стартовую площадку. По мере его приближения автоматика активировала систему полива стола водой для предотвращения его разрушения. Бустер замедлился, почти завис над площадкой и выполнил горизонтальный маневр, чтобы попасть между двумя массивными «руками» стартовой башни «Мехазилла». Затем манипулятор захватили бустер перед тем, как выключились двигатели.
Starship поднялась на 212 километров, после чего совершила контролируемое приводнение в Индийском океане. Видеофиксация показала незначительные повреждения рулевых поверхностей во время входа в атмосферу, но несмотря на это, корабль с высокой точностью сел в воду рядом с заранее установленным буйком, который зафиксировал момент приводнения. Корабль взорвался примерно через 16 секунд после соприкосновения с водой.
Администратор NASA Билл Нельсон выразил восхищение полетом, заявив: «Поздравляю SpaceX с успешным захватом ускорителя и пятым испытательным полетом Starship сегодня». Также поздравления в адрес компании отправили другие производители аэрокосмической техники, в том числе Blue Origin, Stoke Space и Rocket Factory Augsburg. Представители последней отметили «поразительный инженерный подвиг» SpaceX и заявили, что при текущих темпах развития европейская космическая индустрия не в состоянии догнать компанию.
Starship flight test 6. 19 ноября 2024 года
Хотя полет имел схожий профиль с предыдущим, в него были внесены ряд изменений с целью получения данных для будущего повторного использования аппарата. Starship вошел в атмосферу под более крутым углом, чтобы проверить пределы работы закрылков, а некоторые части были оснащены новыми теплозащитными материалами. Также в определенных местах были удалены изолирующие элементы: в будущем здесь планировалось установить вспомогательное оборудование для облегчения захвата аппарата манипуляторами «Мехазиллы».
Шестой полет стал первым, в котором была продемонстрирована возможность работы двигателей Raptor в космосе. Это подтвердило способность Starship к орбитальному торможению. Запуск был произведен позже по времени по сравнению с предыдущими испытаниями, чтобы приводнение произошло днем, и специалисты лучше рассмотрели процесс посадки. Этот полет стал последним для верхней ступени версии Block 1.
В этом полете Starship впервые в истории нес полезную нагрузку — плюшевый банан, который послужил индикатором невесомости.
Starship flight test 7. 16 января 2025 года
С модифицированной версией Starship Block 2 SpaceX превзошла собственный рекорд, вновь запустив самый тяжелый летательный аппарат, когда-либо построенный человечеством. Его взлетная масса достигла 5500 тонн. Кроме того, Starship (124,4 метра) стала самой высокой ракетой, поднявшейся в воздух, превзойдя Block 1 примерно на два метра.
На отметке T+2:40 Starship включил все шесть двигателей Raptor и отсоединился от ускорителя. Во время торможения ускоритель включил 12 из 13 двигателей центрального ряда; один из них был остановлен из-за проблем с системой зажигания. Несмотря на это, Super Heavy успешно вернулся на стартовую площадку и был пойман «Мехазиллой».
Во время самостоятельного полета Starship произошла серия последовательных отключений двигателей. Первый отказ двигателя произошел на отметке T+7:39. Связь с аппаратом была потеряна спустя менее чем минуту на высоте 146 километров, за 27 секунд до запланированного выключения двигателей. Примерно через три минуты после этого Starship взорвался над островами Тёркс и Кайкос, в результате чего обломки разлетелись по Карибским островам, Пуэрто-Рико и Британским Виргинским островам. Хотя жертв не было, обломки нанесли минимальный ущерб инфраструктуре Пуэрто-Рико и Британских Виргинских островов и привели к закрытию воздушного пространства региона более чем на час. FAA традиционно поручило SpaceX провести расследование аварии и приостановило запуски Starship до проведения проверки.
Илон Маск заявил, что вероятной причиной неудачи стала утечка топлива: «Предварительные данные указывают на утечку кислородно-топливной смеси в камере над перегородкой двигателя корабля, которая была достаточно значительной, чтобы создать давление, превышающее возможности для стравливания». 24 февраля 2025 года SpaceX сообщила, что «гармонический резонанс, в несколько раз превышавший значения, наблюдавшиеся во время испытаний», вероятно, вызвал повышенное напряжение в системе двигателей Starship и утечку топлива, что привело к «продолжительным пожарам» в задней части аппарата. Также компания заявила, что сработала автономная система безопасности полета, которая и уничтожила аппарат.
Илон Маск охарактеризовал аварию как «едва заметную незначительную помеху», отметив, что возникшие проблемы будут быстро устранены. Он также заявил, что следующий запуск может состояться уже в следующем месяце.
31 марта 2025 года, уже после восьмого запуска Starship, FAA объявило о закрытии расследования инцидента. Управление подтвердило, что пострадавших среди населения нет, а урон на Земле оказался незначительным.
Starship flight test 8. 6 марта 2025 года
3 марта 2025 года началась заправка топливом Starship и Super Heavy, при этом SpaceX планировала запуск в 23:45 по всемирному координированному времени (02:45 по Москве). Однако после заправки возникли проблемы (какие именно, SpaceX не уточнила) с обоими аппаратами, из-за чего отсчет был приостановлен на отметке Т−40 секунд. Неполадки удалось устранить и возобновить отсчет, но бортовые компьютеры обнаружили дополнительные проблемы. Операторы приняли решение отложить запуск.
Ракета стартовала 6 марта. После отделения от бустера Starship продолжил взлет, при этом Super Heavy завершил маневр возврата с несколькими неработающими двигателями. Несмотря на это, специалисты дали разрешение на поимку бустера, который был успешно захвачен «Мехазиллой».
Starship продолжал набор высоты, однако на отметке T+8:04 четыре двигателя (один вакуумный и три атмосферных) отключились примерно за 30 секунд до запланированного времени. Космический корабль потерял контроль ориентации, а Центр управления полетами SpaceX подтвердил, что связь со Starship прервалась. Несколько минут спустя после потери связи аппарат разрушился и повторно вошел в атмосферу над Флоридой и Багамами. Наиболее вероятной причиной инцидента стала неисправность вакуумного Raptor, которая привела к смешению и воспламенению топлива, вызвав пожароопасную ситуацию в двигательном отсеке. Эта неисправность отличалась от той, из-за которой преждевременно завершился предыдущий полет. Автономная система обеспечения безопасности полетов заранее уничтожила Starship, чтобы гарантировать, что обломки не покинут установленную зону безопасности.
Starship flight test 9. 27 мая 2025 года
33 двигателя Raptor 2 на Super Heavy функционировали в штатном режиме с момента запуска до разделения ступеней. Из них 29 уже использовались по разу, а один, под номером 314, обеспечивал тягу в третий раз. В данной миссии впервые была применена система, позволяющая бустеру отделяться от корабля в полностью контролируемом направлении. Это было сделано для обеспечения максимально эффективного полета ускорителя и минимизации потерь топлива. Цель была достигнута за счет закрытия части вентиляционных отверстий на защитном кольце Super Heavy, при этом выхлопные газы двигателей корабля направляли бустер в запланированном направлении.
После отделения ступени ускоритель получил команду снижаться в Мексиканский залив под более крутым углом атаки по сравнению с предыдущим полетом. Поскольку это был первый случай повторного использования Super Heavy, целью было собрать данные о работе ускорителя в неоптимальных условиях, чтобы помочь в разработке следующего поколения ускорителей. Ступень смогла выдержать экстремальные условия во время спуска в атмосферу до начала торможения. Были повторно запущены все 13 центральных двигателей, однако один из них отключился почти сразу после запуска, а затем, на отметке T+6:20, была потеряна телеметрия. В прямой трансляции зрители увидели красочный огненный шар.
Starship полностью выполнил разгонный маневр до орбитальной скорости, используя все шесть своих двигателей — этап, который предыдущие два корабля так и не смогли достичь. Однако запланированное развертывание тестовых аппаратов Starlink было отменено из-за неисправности дверцы отсека с полезной нагрузкой. Затем возникли проблемы с управлением ориентацией, что помешало контролируемому входу в атмосферу Земли и проведению запланированного теста повторного включения двигателей. Телеметрия была потеряна примерно через 46 минут после старта.
Что дальше?
По состоянию на июнь 2025 года профиль десятого тестового полета неизвестен. В рамках миссии планируется попытка захвата ускорителя Super Heavy. Запуск планировался не ранее конца июня. Однако 19 июня во время заправки топливом для проведения статических тестов Starship 36 взорвался и был полностью уничтожен. Пока неясно, что привело к аварии и насколько она отодвинула дальнейшие испытания. Илон Маск предположил, что причиной стало слишком низкое давление в азотном резервуаре, из-за чего он разрушился. Если так, то это первая подобная авария в истории проекта.